第十章紫外可见分光光度法(A)

第十章紫外—可见分光光度法一、选择题1．所谓真空紫外区，所指的波长范围是( )。

A、200～400nmB、400～800nmC、1000nmD、100～200nm2．在紫外可见分光度计中，用于紫外光区的光源是（）A、钨灯B、卤钨灯C、氘灯D、能斯特灯3．指出下列化合物中，哪个化合物的紫外吸收波长最大（）A、CH3CH2CH3B、CH3CH2OHC、CH2＝CHCH2CH＝CH2D、CH3CH＝CHCH＝CHCH34．符合比耳定律的有色物质溶液稀释时，其最大吸收峰的波长位置（）A、向长波方向移动B、不移动，但峰高值降低C、向短波方向移动D、不移动，但峰高值增大5．下列化合物中，同时有n→л﹡、л→л﹡、σ→σ﹡跃迁的化合物是（）A、一氯甲烷B、丙酮C、l，3丁二烯D、甲醇6．双光束分光光计与单光束分光光计相比，其突出的优点是（）A、扩大波长的应用范围B、可以采用快速响应的监测系统一C、可以抵消吸收池所带来的误差D、可以抵消因光源强度的变化而产生的误差7．某化合物入max（正己烷为溶剂）＝329nm，入max（水为溶剂）= 305nm，该跃迁类型为（）A、n→л﹡B、л→л﹡C、σ→σ﹡D、n→σ﹡8．丙酮在乙烷中的紫外吸收λmax=279nm，ε=14．8，此吸收峰由( )能级跃迁引起的。

A、n→л﹡B、л→л﹡C、n→σ*D、σ→σ*9．下列四种化合物中，在紫外光区出现两个吸收带的是（）A、乙烯B、l，4一戊二烯C、1，3一丁二烯D、丙烯醛10．助色团对谱带的影响是使谱带（）A、波长变长B、波长变短C、波长不变D、谱带蓝移11．某物质在给定波长下的摩尔吸光系数（ε）很大，则表明（）A、物质对该波长光的吸收能力很强B、物质的摩尔浓度很大C、光通过物质溶液的光程长D、物质的摩尔质量很大12．符合比耳定律的溶液稀释时，其浓度、吸光度和最大吸收波长的关系为（）A、减小，减小，减小B、减小，减小，不变C、减小，不变，减小D、减小，不变，增加13．下列叙述正确的是（）A、透光率与浓度成线性关系B、一定条件下，吸光系数随波长变化而变化C、浓度相等的x，y两物质，在同一波长下，其吸光度定相等D、质量相等的x，y两物质，在同一波长下，其吸光系数一定相等14．吸光性物质的摩尔吸光系数与下列( )因素有关。

第十章紫外可见分光光度法（Ultraviolet visible spectrophotometry, UV）§概述依据物质发射或吸收辐射能或辐射能与物质的相互作用而建立的分析方法，广义上都称为光谱分析（Spectral Analysis）。

首先我们要了解辐射能与物质相互作用的特点及各种光谱的产生。

一、电磁辐射与电磁波谱辐射是一种能量形式，具有电和磁的特性，故又称电磁辐射或电磁波；电磁辐射：是一种以巨大速度通过空间而不需要任何物质作为传插媒介的量子流，它具有波粒二象性。

它包括很宽的频率范围，从波长短至可见光的十万分之一的r射线到波长为千米长的无线电波。

电磁辐射具有波动和粒子的两重性，简单可以看成是一种平面偏振波，由单一平面上振动的电场矢量（E）和垂直于电场矢量在另一平面上振动的磁场矢量（M）组成，而两者都垂直于它的运动方向作周期性变化。

当碰撞到物体时，辐射的电或磁矢量与带有电荷或磁矩的粒子作用，在辐射与物质之间发生能量传递。

在多数情况下，这种能量传递，电矢量起作用，因此一般用电矢量来描述辐射的性质，而频率、波长、速度等是描述电磁场辐射特性的主要参数。

1.光的波粒二象性（电是一种电磁波）E=hγ=hc/λ(γ=c/λ)= hv/λ１γ:频率为每秒钟内正弦波振动次数，其大小决定于波源，与传插介质无关，以周数/秒表示，单位为Hz（1Hz=1周·秒-1）v: 波的传播速度，它不是常数，随传播介质而改变。

但是所有电磁波在真空中传播速度都约为3.0×1010cm/s, (V=C=3.0×1010cm·s-1)，因此在真空或接近真空介质中传播辐射，其波长与频率的关系则为：λ=C/γ。

普朗克提出了量子学说，1905年爱因斯坦引用普朗克的量子论理并加以推广，提出了光子学说，认为辐射能的最小单位是光子，光子的能量E等于普朗克常数与频率辐射的乘积，即E=hγ。

h: 6.62×10-34丁·S-1E：J或ev（1ev=1.60×10-19J）显然辐射以一个光子的能量表示粒子的概念，而辐射的频率则是波动的概念，从而将辐射的波动和粒子理论联系起来。

第十章紫外-可见分光光度法(Ultraviolet and visible spectrophotometry;UV-vis)内容：1 朗伯-比尔定律2 偏离比尔定律的因素3 紫外-可见分光光度计要求：1.掌握Lambert-Beer定律的物理意义，成立条件，影响因素及有关计算；2.熟悉紫外-可见分光光度计的基本部件，工作原理及几种光路类型；第一节紫外-可见分光光度法的基本原理和概念五朗伯-比尔定律：(一) Lamber-Beer 定律：是吸收光度法基本定律，描述物质对单色光吸收强弱与液层厚度和待测物浓度之间关系的定律。

CA Beer l A Lamber ∝∝定律：定律：1.公式的推导：EClT A =-=lg假设一束平行单色光通过一个吸光物体（气体、液体或固体）nl S I I 吸光质点数为厚度为物体截面为透过光强为入射光强为0xxdI Sdnk S dS dn k dS dnI 透过薄层减弱的光强为几率光子通过薄层被吸收的不让光子通过的面积为薄层的吸光质点数为设入射光强为⋅=⋅=取物体中一极薄层S dn k I dI x x ⋅=-⇒⎰⎰⋅=-n I I xx S dS k I dI 00SnE S n k e I I S n k I I ..lg lg ln 00=⋅=-⇒⋅=-Cl SnC V n l V S ⋅=⇒⋅==和由lC E I IBeer Lamber ⋅⋅=--⇒0lg 定律表达式lC E T A ⋅⋅=-=lg lEC AT ⋅--==1010或)(：吸光系数E 透光率I I T =吸光度上式说明，单色光通过吸光介质后，透光率T 与浓度C 或厚度l 之间是指数函数的关系。

而吸光度A 与浓度或厚度之间是简单的正比关系。

2.讨论：1）Lamber-Beer 定律的适用条件（前提）：入射光为单色光溶液是稀溶液2）同一波长下，各组分吸光度具有加和性+++=c b a A A A A 总3.吸光度的加合性：如果溶液中同时存在两种或两种以上吸光物质，只要不互相干扰，则总吸光度是各共存物吸光度的和，即：吸光度的加合性是计算分光光度法测定混合组分的依据。

第十章 紫外－可见分光光度法13．卡巴克洛（安络血）的摩尔质量为236，将其配成每100ml 含0.4962mg 的溶液，盛于1cm 吸收池中，在λmax 为355nm 处测得A 值为0.557，求卡巴克洛（安络血）的%11cm E 及ε值。

解：1123104962.01557.03%11=⨯⨯=⨯=-c b A E cm 4%111065.211231023610⨯=⨯=⨯=cm E M ε 14．称取维生素C 0.05g 溶于100ml 的0.005mol/L 硫酸溶液中，再准确量取此溶液2.00ml 稀释至100ml ，取此溶液于1cm 吸收池中，在λmax 245nm 处测得A 值为0.551，求试样中维生素C 的百分质量分数。

（%11cm E 245nm=560） 解：ml g b E A C cm 100/04920.0501560551.050%11=⨯⨯=⨯⨯= %39.98%10005.00492.0=⨯=w 15．某试液用2.0cm 的吸收池测量时T =60%,若用1.0cm 、3.0cm 和4.0cm 吸收池测定时，透光率各是多少？解：ECl T A =-=lg1109.00.260.0lg lg =-=-=l T EC 当l =1.0cm 时，-lg T 1=0.1109×3=0.1109 T 1=77.46%当l =3.0cm 时，-lg T 2=0.1109×3=0.3327 T 2=46.48%当l =4.0cm 时，-lg T 3=0.1109×4=0.4436 T 3=36.00%16.有一标准Fe 3+溶液，浓度为6μg/ml ，其吸光度为0.304，而试样溶液在同一条件下测得吸光度为0.501，求试样溶液中Fe 3+的浓度。

解：212121C C l EC l EC A A == 07.106304.0501.01122=⨯=⨯=C A A C μg/ml 17.将2.481mg 的某碱（BOH ）的苦味酸（HA ）盐溶于100ml 乙醇中，在1cm 的吸收池中测得其380nm 处吸光度为0.598，已知苦味酸的摩尔质量为229，求该碱的摩尔质量。

紫外-可见分光光度法是在190～800nm波长范围内测定物质的吸光度，用于鉴别、杂质检查和定量测定的方法。

当光穿过被测物质溶液时，物质对光的吸收程度随光的波长不同而变化。

因此，通过测定物质在不同波长处的吸光度，并绘制其吸光度与波长的关系图即得被测物质的吸收光谱。

从吸收光谱中，可以确定最大吸收波长λmax和最小吸收波长λmin。

物质的吸收光谱具有与其结构相关的特征性。

因此，可以通过特定波长范围内样品的光谱与对照光谱或对照品光谱的比较，或通过确定最大吸收波长，或通过测量两个特定波长处的吸收比值而鉴别物质。

用于定量时，在最大吸收波长处测量一定浓度样品溶液的吸光度，并与一定浓度的对照溶液的吸光度进行比较或采用吸收系数法求算出样品溶液的浓度。

紫外－可见分光光度法思考题和习题1．名词解释：吸光度、透光率、吸光系数(摩尔吸光系数、百分吸光系数)、发色团、助色团、红移、蓝移。

吸光度：指光线通过溶液或某一物质前的入射光强度与该光线通过溶液或物质后的透射光强度比值的对数，用来衡量光被吸收程度的一个物理量。

吸光度用A表示。

透光率：透过透明或半透明体的光通量与其入射光通量的百分率。

吸光系数：单位浓度、单位厚度的吸光度摩尔吸光系数：一定波长下C为1mol/L ，l为1cm时的吸光度值百分吸光系数：一定波长下C为1%(w/v) ，l为1cm时的吸光度值发色团：分子中能吸收紫外或可见光的结构单元，含有非键轨道和n分子轨道的电子体系，能引起π→π*跃迁和n→ π*跃迁，助色团：一种能使生色团吸收峰向长波位移并增强其强度的官能团，如-OH、-NH3、-SH及一些卤族元素等。

这些基团中都含有孤对电子，它们能与生色团中n电子相互作用，使π→π*跃迁跃迁能量降低并引起吸收峰位移。

红移和蓝移：由于化合物结构变化（共轭、引入助色团取代基）或采用不同溶剂后，吸收峰位置向长波方向的移动，叫红移（长移）；吸收峰位置向短波方向移动，叫蓝移（紫移，短移）2．什么叫选择吸收？它与物质的分子结构有什么关系？物质对不同波长的光吸收程度不同，往往对某一波长(或波段)的光表现出强烈的吸收。

这时称该物质对此波长(或波段)的光有选择性的吸收。

由于各种物质分子结构不同，从而对不同能量的光子有选择性吸收，吸收光子后产生的吸收光谱不同，利用物质的光谱可作为物质分析的依据。

3．电子跃迁有哪几种类型？跃迁所需的能量大小顺序如何？具有什么样结构的化合物产生紫外吸收光谱？紫外吸收光谱有何特征？电子跃迁类型有以下几种类型：σ→σ*跃迁，跃迁所需能量最大；n →σ*跃迁，跃迁所需能量较大，π→π*跃迁，跃迁所需能量较小；n→ π*跃迁，所需能量最低。

而电荷转移跃迁吸收峰可延伸至可见光区内，配位场跃迁的吸收峰也多在可见光区内。